CN101266256A - 风扇转速测试方法 - Google Patents

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陈樱
熊金良
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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Abstract

一种风扇转速测试方法，包括以下步骤：将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端；将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；根据示波器上得到的波形计算电压的周期；及根据所述电压的周期计算得到风扇转速。示波器也可串联在电路中对电流进行采样，根据电流周期也可得到风扇转速。使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示波器测试电压或电流波形，观察电压或电流周期，即可根据公式计算出风扇的转速。

Description

风扇转速测试方法
技术领域
本发明涉及一种风扇转速测试方法。
背景技术
电脑已经逐渐普及到军用、民用、商业等各个领域，作为电脑内主板以及CPU可靠度保证的风扇在电脑内承担着降低CPU温度，利用其旋转时产生的气流，将电脑机箱内的热空气带走，从而达到降低CPU温度以及主板上关键零件温度的功能。风扇的转速决定风扇制冷的效果，风扇转速越高，风扇气流越大，冷却效果越好。主板可靠度验证部门验证的一个项目就包括风扇转速的测试与验证。我们知道风扇转速以及主板上各主要电压如CPU核心电压+5V、+12V等系统电源都可以透过BIOS显示，然而如何确认BIOS显示的转速是准确的，与实际转速有无差异，现在业界都是采用风扇转速计来进行风扇转速测试，从而验证BIOS显示的风扇转速与实际转速是否相符，由此来验证主板硬件设计以及软件是否符合要求，由于风扇转速计价格较贵，而且对于非风扇生产厂家如主板制造厂商来说，没有必要购买专门的转速计来验证风扇转速。
发明内容
鉴于以上，有必要提供一种低成本的风扇转速测试方法，无需增加非风扇生产厂家的附加成本就可以准确测试风扇的转速。
一种风扇转速测试方法，包括以下步骤：将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端；将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；根据示波器上得到的波形计算电压的周期；及根据所述电压的周期计算得到风扇转速。
一种风扇转速测试方法，包括以下步骤：将风扇、限流电阻和示波器串联连接在直流电源两端，用示波器对电路中的电流进行采样；根据示波器上得到的波形计算电流的周期；及根据所述电流的周期计算得到风扇转速。
使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示波器测试电路中的电压或电流波形，计算周期，即可根据公式计算出风扇的转速。
附图说明
图1是本发明风扇转速测试方法较佳实施方式的硬件连接示意图。
图2是示波器测试到的波形图。
图3是风扇电路工作原理图。
具体实施方式
主板设计与生产厂家均会使用示波器对电路信号进行测量，有鉴于此，本发明风扇转速测试方法较佳实施方式利用现有的示波器对风扇转速进行测试。
首先根据图1所示的连接示意图连接好直流电源10、风扇20、限流电阻40和示波器30。所述风扇20和所述限流电阻40串联连接在所述直流电源10的两端，所述示波器30并联连接在所述限流电阻40的两端。再将示波器30调到AC耦合档，滤除直流成分。
对电路通电测试，在示波器30上得到限流电阻40两端电压的测试波形，如图2所示，为一4极体风扇的电压波形图。根据得到的波形计算电压的周期，图2中波形的周期为2*6＝12ms。最后根据以下公式得到风扇的转速值。
转速＝60*1000/T(T代表周期，单位为ms)
图2中风扇的转速为：60*1000/12＝5000转/分钟。
现以4极体风扇为例说明此方法计算风扇转速的原理。如图3所示，为风扇电路工作原理图，风扇电路包括一运算电路50，两个线圈L1及L2，三个三极管Q1、Q2及Q3，一霍尔元件60及一磁环70。一电源端Vcc通过一二极管D1连接到所述运算电路50的引脚Vcc及所述线圈L1及L2的连接节点上，所述线圈L1的另一端连接至所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基极连接至所述运算电路50的引脚A，所述三极管Q1的发射极接地。所述线圈L2的另一端连接至所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的基极连接至所述运算电路50的引脚B，所述三极管Q2的发射极接地。所述运算电路50的引脚H+及H均连接至所述霍尔元件60。所述运算电路50的引脚Tach1与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极接收风扇转速控制信号Tach，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的发射极还作为所述风扇控制电路的接地端GND。所述线圈L1及L2通过各自串联的三极管Q1及Q2轮流通电，形成旋转磁场，带动磁环70和风扇20的扇叶按确定方向旋转(磁环在扇叶上)。霍尔元件60的作用是感应磁环70相对于定子绕组的位置，适时的切换引脚A、B交替工作。通电瞬间，三极管Q1、Q2由于两者特性不可能完全相同，必定有一个先导通，假设三极管Q1先导通，三极管Q2截止，那么电源通过二极管D1，线圈L1，三极管Q1提供电流，线圈L1有交变电流通过，必定会产生磁场，在磁力矩的作用下使得磁环70和扇叶按驱动方向旋转，由于扇叶的转动，使得扇叶上的磁环70也在跟随转动，当其转到霍尔元件60的位置时，霍尔元件60的电动势发生变化，极性发生改变，所述运算电路50通过引脚H+或H-探测到后，所述运算电路50使得三极管Q1的基极为低电平而截止，线圈L1无电流通过，同时三极管Q2的基极由低电平变为高电平而导通，那么线圈L2中有电流流过，产生旋转磁场，迫使扇叶继续转动，如此周而复始，一直循环下去，由上分析，风扇每旋转一圈，极性会发生两次变化，由于电路使用的电感线圈L1及L2，是感性负载，电感具有电流不能突变的特性，因此必定会在其两端产生感应电压，也就是我们常说的纹波电压，因此我们只要测试纹波电压就可以很容易计算风扇的转速。在测试风扇转速时，所述电源端Vcc与所述直流电源10的正极连接，所述接地端GND通过所述限流电阻40与直流电源10的负极连接。所述示波器30并联连接在所述限流电阻40的两端测试所述限流电阻40两端的电压。
本实施例中在直流电源10和风扇20之间连接所述限流电阻40，所述限流电阻40的作用在于保护风扇20与直流电源10，当风扇20因为异常而短路时，限流电阻40即可以发生作用，同时限流电阻40还可利用其与风扇20串联的关系，来取得风扇20的电流波形，因为限流电阻40不改变电压与电流相位，也就是说限流电阻40两端的电压波形与电流波形相位是一致的，因此只要利用示波器30测得限流电阻40两端的电压波形即可根据此波形算电压周期并进而根据转速计算公式计算风扇的转速。
测试风扇转速时，还可将风扇20、限流电阻40和示波器30串联连接在直流电源10的两端，用示波器对电路中的电流进行采样，根据示波器上得到的波形计算电流的周期，仍可根据公式：转速＝60*1000/周期，计算得到风扇转速。
使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示波器测试电路中的电压或电流波形，即可计算出风扇的转速。

Claims (6)

1. 一种风扇转速测试方法，包括以下步骤：
将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端；
将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；
根据示波器上得到的波形计算电压的周期；及
根据所述电压的周期计算得到风扇转速。
2. 如权利要求1所述的风扇转速测试方法，其特征在于，测试风扇转速时，示波器调到AC耦合档。
3. 如权利要求1所述的风扇转速测试方法，其特征在于，根据所述电压的周期计算得到的风扇每分钟转速为60*1000/周期，其中所述周期的单位为毫秒。
4. 一种风扇转速测试方法，包括以下步骤：
将风扇、限流电阻和示波器串联连接在直流电源两端，用示波器对电路中的电流进行采样；
根据示波器上得到的波形计算电流的周期；及
根据所述电流的周期计算得到风扇转速。
5. 如权利要求4所述的风扇转速测试方法，其特征在于，测试风扇转速时，示波器调到AC耦合档。
6. 如权利要求4所述的风扇转速测试方法，其特征在于，根据所述电流的周期计算得到的风扇每分钟转速为60*1000/周期，其中所述周期的单位为毫秒。
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